本文分析了工程建設(shè)施工中存在的大體積混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的質(zhì)量通病，對(duì)其產(chǎn)生的原因進(jìn)行分析，在此基礎(chǔ)上提出針對(duì)性的防止或改進(jìn)措施，可有效的防止大體積混凝土裂縫的存在。從而保證整體工程結(jié)構(gòu)的耐久性和工程壽命，確保工程質(zhì)量。

1、大體積混凝土裂縫的概述

所謂大體積混凝土即混凝土結(jié)構(gòu)實(shí)體物最小尺寸不小于1m的大體積量混凝土，或預(yù)計(jì)會(huì)因混凝土中膠凝材料水化引起的溫度變化和收縮而導(dǎo)致有害裂縫產(chǎn)生的混凝土。在通常情況下，按大體積混凝土形成裂縫的不同深度，可分為表層裂縫、深層裂縫、貫穿裂縫三種。其中，貫穿裂縫危害性最嚴(yán)重，深層裂縫次之，前者是結(jié)構(gòu)斷面完全切斷，后者是結(jié)構(gòu)斷面部分切斷。處于基礎(chǔ)的約束范圍內(nèi)，危害性較小是表層裂縫，但它是產(chǎn)生其它各種裂縫的充分條件，一般在大體積混凝土裂縫中很難避免，可隨時(shí)間的久遠(yuǎn)發(fā)展到深層裂縫，甚至貫穿裂縫的程度。因此，需盡量采取有效措施減少或者預(yù)防，也是可以完全避免的。

2、大體積混凝土裂縫的產(chǎn)生原因及防止措施

造成大體積混凝土裂縫施工的因素有：如混凝土水化溫升裂縫，環(huán)境溫度，約束條件等，這些都與施工時(shí)外界環(huán)境、混凝土本身質(zhì)量、施工過程技術(shù)工藝相關(guān)。外界氣溫變化。大體積混凝土在施工階段，它的澆筑溫度隨著外界氣溫變化而變化。特別是氣溫驟降，會(huì)大大增加內(nèi)外層混凝土溫差，這對(duì)大體積混凝土是極為不利的。溫度應(yīng)力是由于溫差引起溫度變形而造成的，溫差愈大，溫度應(yīng)力也愈大。同時(shí)，在高溫條件下，大體積混凝土不易散熱，混凝土內(nèi)部的最高溫度一般可達(dá)60℃-65℃，并且有較長(zhǎng)的延續(xù)時(shí)間。因此，應(yīng)采取溫度控制措施，防止混凝土內(nèi)外溫差引起的溫度應(yīng)力。 混凝土的收縮。混凝土中約20%的水分是水泥硬化所必需的，而約80%的水分要蒸發(fā)，多余水分的蒸發(fā)會(huì)引起混凝土體積的收縮?；炷潦湛s的主要原因是內(nèi)部水蒸發(fā)引起混凝土收縮。如果混凝土收縮后，再處于水飽和狀態(tài)，還可以恢復(fù)膨脹并幾乎達(dá)到原有的體積。干濕交替會(huì)引起混凝土體積的交替變化，在混凝土內(nèi)部產(chǎn)生很大的收縮應(yīng)力，導(dǎo)致混凝土的裂縫。影響混凝土收縮，主要是水泥品種、混凝土配合比、外加劑和摻合料的品種以及施工工藝、養(yǎng)護(hù)條件等。水泥水化熱。水泥在水化過程中要釋放出一定的熱量，而大體積混凝土結(jié)構(gòu)斷面較厚，表面系數(shù)相對(duì)較小，所以水泥產(chǎn)生的熱量聚集在結(jié)構(gòu)內(nèi)部不易散失。這樣混凝土內(nèi)部的水化熱無法及時(shí)散發(fā)出去，以至于越積越高，使內(nèi)外溫差增大，產(chǎn)生溫度應(yīng)力和收縮應(yīng)力。水化熱產(chǎn)生的混凝土內(nèi)部最高溫度，多發(fā)生在澆筑后的最初3天至5天，以后逐漸降低，這與混凝土單位體積中水泥用量和水泥品種有關(guān)。

（1）收縮裂縫

收縮裂縫包括表面裂縫和貫穿裂縫，主要是指呈現(xiàn)在混凝土表面的那種網(wǎng)狀、細(xì)小、不規(guī)則的裂縫，對(duì)工程結(jié)構(gòu)性能影響大。當(dāng)大體積混凝土收縮時(shí)，受水泥水化釋放熱量所產(chǎn)生的溫度梯度的收縮應(yīng)力，導(dǎo)致工程大截面結(jié)構(gòu)開裂、變形甚至破壞。其中，表面裂縫一般出現(xiàn)在混凝土齡期的第3～4天，那時(shí)混凝土抗拉強(qiáng)度很低，如果產(chǎn)生的溫差拉應(yīng)力超過極限，混凝土表面就會(huì)產(chǎn)生裂縫。貫穿裂縫一般在混凝土澆筑數(shù)天后的降溫階段，其中降溫產(chǎn)生的收縮，加上混凝土硬化結(jié)構(gòu)的收縮兩種拉應(yīng)力，超過混凝土的極限抗拉強(qiáng)度，便會(huì)產(chǎn)生貫穿裂縫，危害較大。

防止收縮裂縫產(chǎn)生的控制措施，須注重加強(qiáng)早期對(duì)混凝土的養(yǎng)護(hù)，適當(dāng)延長(zhǎng)養(yǎng)護(hù)時(shí)間，達(dá)到保持適宜溫度和濕度兩方兼收的效果。一是在混凝土尚處于凝固硬化階段，適宜的潮濕，可防止混凝土在水化放熱溫度升高的一段時(shí)間內(nèi)，因速度較快導(dǎo)致的表面脫水而產(chǎn)生干縮裂縫。它減小表面的溫度梯度，加強(qiáng)了散熱，也使水泥的水化作用能夠在順利的進(jìn)行下來提高混凝土的抗拉強(qiáng)度，從而與水化溫升時(shí)產(chǎn)生的內(nèi)拉應(yīng)力相抗衡，有效地防止了裂縫的產(chǎn)生。二是當(dāng)混凝土處于降溫階段時(shí)，為保證降溫的速率不致太快，須嚴(yán)格的做好保溫覆蓋養(yǎng)護(hù)措施，特別是在冬季施工時(shí)節(jié)，注意混凝土覆蓋的保溫時(shí)間可適當(dāng)?shù)难娱L(zhǎng)，并涂刷養(yǎng)護(hù)劑，以此來減小內(nèi)表溫差直接導(dǎo)致的開裂趨勢(shì)，減緩應(yīng)力發(fā)展，同時(shí)，延長(zhǎng)散熱時(shí)間，用混凝土的強(qiáng)度潛力及材料松弛性，使產(chǎn)生的拉應(yīng)力小于混凝土的抗拉強(qiáng)度，防止貫穿裂縫的產(chǎn)生。

（2）干縮裂縫

干縮裂縫是在混凝土受內(nèi)外水分蒸發(fā)的程度不同，所產(chǎn)生變形程度不同的裂縫。在通常情況下，混凝土水分流失過快，裂縫變形的程度也大。同時(shí)，相對(duì)的濕度越低，就越易產(chǎn)生干縮裂縫。出現(xiàn)的時(shí)間在澆筑完畢后的一周左右，或者養(yǎng)護(hù)結(jié)束后的一段時(shí)間，多為表面的淺細(xì)裂縫，呈平行線狀或網(wǎng)狀，寬度一般集中在0.05～0.2之間。干縮裂縫會(huì)使外界侵蝕物質(zhì)從裂縫中，較為容易的進(jìn)入到混凝土的內(nèi)部，并通過保護(hù)層后引起鋼筋的銹蝕，直接誘發(fā)鋼筋混凝土的耐久性等等。主要影響因素有混凝土水灰比、水泥成分和用量、集料性質(zhì)和用量、外加劑的用量等有關(guān)。

采取的預(yù)防控制措施有如：選用中低熱和粉煤灰的水泥，降低混凝土中的水泥用量；在工程成本允許又可保證混凝土強(qiáng)度的前提下，盡量降低水灰比的數(shù)值，必要時(shí)可摻加合適的減水劑以改善混凝土的工作性能；嚴(yán)格控制砂、石粗細(xì)骨料的含水率以及其他原材料，控制好混凝土的用水量使之不能大于配合比設(shè)計(jì)所給定的用水量；采用合理的澆筑工藝，比如說：可以通過采用可薄層混凝土澆搗施工，確保每層厚度控制在不大于50cm，比較均勻的加快混凝土的熱量散發(fā)，提高混凝土結(jié)構(gòu)整體的彈性模量的分層施工法?；蛘咴诒ＷC工程質(zhì)量和施工方便下，留設(shè)工程結(jié)構(gòu)施工混凝土的收縮縫，減少收縮的約束，對(duì)預(yù)防裂縫產(chǎn)生起到一定作用的設(shè)置施工縫的方法等。

（3） 塑性收縮裂縫

塑性收縮是指混凝土在凝結(jié)之前，表面因失水較快而產(chǎn)生的收縮裂縫，一般在干熱或大風(fēng)天氣出現(xiàn)，多呈中間寬、兩端細(xì)，而且互不連貫、長(zhǎng)短不一的裂縫狀態(tài)。裂縫一般較短的集中在長(zhǎng)20cm～30cm區(qū)間，較長(zhǎng)的便可達(dá)2m～3m，寬1～5。其產(chǎn)生主要原因?yàn)?，由于在終凝前，混凝土幾乎沒有強(qiáng)度或強(qiáng)度很小，受高溫或較大風(fēng)力的影響，表面失水過快，造成混凝土的產(chǎn)生較大的負(fù)壓而出現(xiàn)了體積急劇收縮，此時(shí)混凝土的強(qiáng)度又無法抵抗其本身收縮而產(chǎn)生龜裂。影響塑性混凝土收縮裂縫的主要因素有施工時(shí)外界的環(huán)境溫度和風(fēng)速、混凝土的凝結(jié)時(shí)間、水灰比、相對(duì)濕度等相關(guān)。預(yù)防塑性收縮裂縫主要控制措施有，在混凝土面臨著高溫和大風(fēng)天氣時(shí)，要設(shè)置遮陽(yáng)和擋風(fēng)設(shè)施給予及時(shí)養(yǎng)護(hù)；堅(jiān)持選擇具有早期較高強(qiáng)度和干縮值較小的硅酸鹽或普通硅酸鹽水泥；及時(shí)在混凝土澆筑完成后，用塑料薄膜或者潮濕的草墊、麻片等覆蓋在混凝土結(jié)構(gòu)表面，保持終凝前的濕潤(rùn)?；蛘吒鶕?jù)混凝土結(jié)構(gòu)具體情況、施工條件、周圍環(huán)境，選擇噴灑養(yǎng)護(hù)劑等合適的養(yǎng)護(hù)；及時(shí)澆水均勻濕透基層和模板，防止從混凝土內(nèi)吸收水分；嚴(yán)格控制在施工過程中隨便向混凝土中加水，盡量減少混凝土中水泥及水的用量。

3、結(jié)語(yǔ)

總之，有效防止大體積混凝土施工裂縫的產(chǎn)生，應(yīng)該注意外界環(huán)境的影響，選擇合適的溫度下來進(jìn)行混凝土澆筑。及時(shí)采取相應(yīng)的保護(hù)措施，如覆蓋養(yǎng)護(hù)等來適宜外界環(huán)境溫度劇烈變化，提高混凝土的溫度應(yīng)力。以及提高原材料的使用，嚴(yán)格執(zhí)行設(shè)計(jì)配合比例和施工工藝流程水平等各種手段，從各個(gè)方面、各個(gè)環(huán)節(jié)來防止控制大體積裂縫的產(chǎn)生，從而保證工程結(jié)構(gòu)的安全性能和使用壽命。

參與文獻(xiàn)：

[1]霍凱成.大體積混凝土結(jié)構(gòu)裂縫控制及防治措施[J].哈爾濱商業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2002.

[2]黃詐繼.大體積流態(tài)混凝土工程裂縫控制研究[M].黃河水利出版社，2003.

[3]混凝土研究協(xié)會(huì).混凝土裂縫檢測(cè)、控制與修補(bǔ)新技術(shù)[J].中國(guó)科技，2005.